WO2022180959A1 - 管継手 - Google Patents

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WO2022180959A1
WO2022180959A1 PCT/JP2021/042749 JP2021042749W WO2022180959A1 WO 2022180959 A1 WO2022180959 A1 WO 2022180959A1 JP 2021042749 W JP2021042749 W JP 2021042749W WO 2022180959 A1 WO2022180959 A1 WO 2022180959A1
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WO
WIPO (PCT)
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sleeve
pipe
main body
axial direction
pipe joint
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/042749
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
俊英 飯田
健士 大西
裕樹 田邉
裕 能登路
翔平 南原
Original Assignee
日本ピラー工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本ピラー工業株式会社 filed Critical 日本ピラー工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/08Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with supplementary elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L33/00Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses
    • F16L33/30Arrangements for connecting hoses to rigid members; Rigid hose connectors, i.e. single members engaging both hoses comprising parts inside the hoses only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2201/00Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/10Indicators for correct coupling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L2201/00Special arrangements for pipe couplings
    • F16L2201/40Special arrangements for pipe couplings for special environments

Definitions

  • the present invention relates to pipe joints, and more particularly to those that use screws to connect pipes.
  • the fitting includes a tubular body, a sleeve and a union nut.
  • the main body includes a pipe connecting portion at one end in the axial direction, and an annular groove and a male thread at the other end in the axial direction.
  • the sleeve includes an annular projection at one axial end and a connection with another pipe at the other axial end.
  • the union nut includes internal threads that can be fastened to the external threads of the body.
  • the union nut is a component independent of both the main body and the sleeve.
  • the union nut when the union nut is screwed onto the male thread of the body, neither the body nor the sleeve needs to be rotated, so there is no need to twist the piping connected to either the body or the sleeve. Therefore, the operation of screwing the union nut onto the male thread of the main body is not restricted by the difficulty of twisting the pipe.
  • the union nut since the union nut must be manufactured separately from both the main body and the sleeve, it is difficult to reduce the manufacturing cost of the pipe joint.
  • An object of the present invention is to solve the above problems, and in particular, to provide a pipe joint that can reduce manufacturing costs while maintaining high workability in connecting pipes.
  • a pipe joint connects a first pipe and a second pipe, at least one of which is twistable, and comprises a main body and a sleeve.
  • the main body is a cylindrical member, includes a connecting portion with the first pipe at one end in the axial direction, and includes an annular groove and a female thread at the other end in the axial direction.
  • the sleeve includes an annular projection press-fittable into the annular groove of the main body and a male thread that can be fastened to the female thread of the main body at one end in the axial direction, and a connecting portion with the second pipe at the other axial end.
  • a torsion that can be applied with one hand to the first pipe connected to the main body or the second pipe connected to the sleeve by the rotation angle between the two threads required for fastening the female thread of the body and the male thread of the sleeve. is set within the range of
  • the rotation angle between the female thread of the main body and the male thread of the sleeve required for fastening may be 180° or less.
  • the main body includes a first engaging portion that protrudes in the outer peripheral direction from a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction
  • the sleeve includes a second engaging portion that protrudes in the outer peripheral direction from a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction. and the first engaging portion may be coupled with the second engaging portion in a snap-fit manner when the rotation angle between the female thread of the body and the male thread of the sleeve reaches a fastening completion position.
  • a pipe joint connects together a first pipe and a second pipe, at least one of which is twistable, and comprises a body and a sleeve.
  • the main body is a cylindrical member, includes a connecting portion with the first pipe at one end in the axial direction, and includes an annular groove and a male thread at the other end in the axial direction.
  • the sleeve includes an annular projection press-fittable into the annular groove of the main body and a female thread that can be fastened to the male thread of the main body at one end in the axial direction, and a connecting portion with the second pipe at the other axial end.
  • a torsion that can be applied with one hand to the first pipe connected to the main body or the second pipe connected to the sleeve so that the angle of rotation between the two threads required for fastening the male thread of the body and the female thread of the sleeve can be applied with one hand. is set within the range of
  • the rotation angle between the male thread of the main body and the female thread of the sleeve required for fastening may be 180° or less.
  • the main body includes a first engaging portion that protrudes in the outer peripheral direction from a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction
  • the sleeve includes a second engaging portion that protrudes in the outer peripheral direction from a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction.
  • the first engaging portion may be coupled with the second engaging portion in a snap-fit manner when the rotation angle between the male thread of the body and the female thread of the sleeve reaches a fastening completion position.
  • the tip of the annular projection may be positioned within the range of the female thread in the axial direction of the sleeve.
  • one of the main body and the sleeve includes a male thread, and the other includes a female thread.
  • this pipe fitting does not require a union nut.
  • the necessary twist to the pipe can be applied. Can be added easily.
  • this pipe joint can reduce the manufacturing cost while maintaining high workability in connection of pipes.
  • the main body includes the first engaging portion and the sleeve includes the second engaging portion
  • an operator places his or her fingers on the engaging portions when relatively rotating the main body and the sleeve about the common axis. Since it can be hung, it is easy to apply circumferential force to the main body and the sleeve. Also, the tip of the first engaging portion is farther from the axis of the main body than the rest of the body, and the tip of the second engaging portion is farther from the axis of the sleeve than the rest of the sleeve.
  • the operator by applying a force in the circumferential direction to the tip of each engaging portion, the operator applies a greater torque to the body and the sleeve than when the same force is applied to other portions of the body and the sleeve. can work. Furthermore, when the rotation angle between the male thread and the female thread reaches the fastening completion position, the first engaging portion is coupled with the second engaging portion in a snap-fit manner. Therefore, the operator visually confirms the state in which the first engaging portion is engaged with the second engaging portion, and listens to the sound generated when the first engaging portion engages with the second engaging portion. By checking with the ear, it can be easily confirmed that the rotation angle between the male thread and the female thread has reached the fastening completion position.
  • the tip of the annular projection may be positioned within the range of the female thread in the axial direction of the sleeve. This makes it easier to make both the one end of the sleeve and the other end of the body connected to it axially thinner than if the one end of the sleeve included external threads. Such thinning reduces the amount of material for the body and sleeve, which is advantageous in reducing the manufacturing cost of the pipe joint. Furthermore, since the internal thread surrounds the tip of the annular projection and also serves as a protective wall, the risk of the tip of the annular projection being deformed or damaged due to careless contact with an external object such as the main body is suppressed. .
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a pipe joint according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view along the straight line II-II shown in FIG. 1
  • Fig. 10 is a perspective view showing the appearance of a pipe joint according to Embodiment 2 of the present invention
  • 4 is a cross-sectional view along line IV-IV shown in FIG. 3
  • FIG. FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of a pipe joint according to a modification of Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view along line VI-VI shown in FIG. 5
  • FIG. 11 is a perspective view showing the appearance of a pipe joint according to a modification of Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view along line IIX-IIX shown in FIG. 7;
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a pipe joint 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along line II-II shown in FIG.
  • the pipe joint 100 connects a first hose 510 to a second hose 520, as shown in FIG. 2, for example in a cooling line of a battery pack of an electric vehicle (EV).
  • hoses 510 and 520 are made of resin such as high density polyethylene (HDPE), and are used as pipes for passing cooling water (LLC).
  • HDPE high density polyethylene
  • the pipe joint 100 consists of a body 200 and a sleeve 300.
  • Both the main body 200 and the sleeve 300 are cylindrical members made of resin such as polyamide (PA) or glass fiber reinforced polyamide (PA-GF).
  • PA polyamide
  • PA-GF glass fiber reinforced polyamide
  • FIG. 2 shows, the body 200 is connected to the first hose 510 and the sleeve 300 is connected to the second hose 520 .
  • the cavity 201 of the body 200 and the cavity 301 of the sleeve 300 have a circular cross section perpendicular to the axial direction and a common diameter. As shown in FIGS.
  • first end 210 of the main body 200 in the axial direction is a connection portion with the first hose 510, and as shown in FIG. It is Since the outer diameter of first end 210 is greater than the inner diameter of first hose 510 , when first end 210 is pressed into first hose 510 , the open end of first hose 510 is expanded. Since the restoring force of the opening end accompanying this tightens the first end portion 210 in the inner peripheral direction, the first hose 510 is fixed to the first end portion 210, and the inner peripheral surface of the first hose 510 and the first end portion 210 is sealed.
  • the other end 220 (hereinafter referred to as the “second end”) in the axial direction of the main body 200 is a connection portion with the sleeve 300, and as shown in FIG. , an internal thread 250 , and a first engaging portion 260 .
  • the inner cylinder part 221 is a cylindrical part that partitions the cavity 201 of the main body 200 .
  • the annular groove 230 is an annular groove that coaxially surrounds the inner cylindrical portion 221 .
  • the inner surface of the annular groove 230 on the inner peripheral side is formed by the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 221 .
  • the flange 240 is a substantially cylindrical portion that coaxially surrounds the annular groove 230 and has an outer diameter greater than that of the first end 210 . A part of the inner peripheral surface of the flange 240 forms the inner surface of the annular groove 230 on the outer peripheral side. Near the boundary between the first end 210 and the second end 220 of the body 200 , a flange 240 is connected to the inner tubular portion 221 and unites with the second end 220 to form the bottom 231 of the annular groove 230 . ing.
  • a female thread 250 is provided on the inner peripheral surface of the projecting portion.
  • Female thread 250 is, for example, a double thread, and two threads 251 and 252 extend spirally along the inner peripheral surface of flange 240 .
  • the first engaging portion 260 is a projection that protrudes in the outer peripheral direction (upward in FIGS. 1 and 2) from a portion of the outer peripheral surface 241 of the flange 240 in the peripheral direction (upper portion in FIGS. 1 and 2).
  • An engaging hole 261 is formed on the surface of the first engaging portion 260 on the side (on the right side in FIG. 2) that is closer to the opening 222 of the inner cylindrical portion 221 in the axial direction of the main body 200 .
  • first end 310 in the axial direction of the sleeve 300 is a connection portion with the main body 200, and includes an inner cylindrical portion 311, an annular projection 320, a male thread 330, a flange 340, and a second engaging portion. Includes junction 350 .
  • the inner cylinder part 311 is a cylindrical part that partitions the cavity 301 of the sleeve 300 .
  • the annular protrusion 320 is an annular protrusion that coaxially surrounds the opening 312 of the inner cylindrical portion 311 and protrudes from the periphery of the opening 312 in the axial direction of the sleeve 300 (to the left in FIG. 2).
  • the male thread 330 is provided on the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 311 and can be fastened to the female thread 250 of the main body 200 .
  • the male thread 330 is a multi-threaded thread having the same number of threads as the female thread 250 , for example, a two-threaded thread.
  • the flange 340 is a substantially cylindrical portion that coaxially surrounds the inner cylindrical portion 311 and the annular protrusion 320 .
  • the outer diameter of the flange 340 is larger than the outer diameter of the other end 360 (hereinafter referred to as “second end”) of the sleeve 300 in the axial direction.
  • second end the outer diameter of the other end 360
  • a flange 340 is connected to the inner tubular portion 311 and integrated with the first end 310 .
  • the flange 340 protrudes beyond the position of the tip 321 of the annular projection 320 in the axial direction of the sleeve 300 (to the left in FIG. 2).
  • the second engaging portion 350 is a protrusion that protrudes in the outer peripheral direction (upward in FIGS. 1 and 2) from a portion of the outer peripheral surface 341 of the flange 340 in the peripheral direction (upper portion in FIGS. 1 and 2). As shown in FIG. 1 , when the sleeve 300 is correctly connected to the main body 200 , the position of the second engaging portion 350 in the common circumferential direction between the main body 200 and the sleeve 300 is the first position of the main body 200 . It matches the position of the engaging portion 260 .
  • the second engaging portion 350 includes a thin plate portion 351 and a thick plate portion 352 .
  • Each of the thin plate portion 351 and the thick plate portion 352 is a plate-like portion perpendicular to the axial direction of the sleeve 300 (horizontal direction in FIG. 2).
  • the thin plate portion 351 is smaller than the thick plate portion 352 .
  • the thin plate portion 351 is positioned substantially at the same location as the tip 342 of the flange 340
  • the thick plate portion 352 is positioned at substantially the same range as the inner cylindrical portion 311 .
  • a gap 353 is provided between the thin plate portion 351 and the thick plate portion 352 .
  • a side 354 (left plate surface in FIG. 2) facing the first engaging portion 260 of the main body 200 when the sleeve 300 is connected to the main body 200 as shown in FIG.
  • an engaging projection 355 protrudes in the axial direction of the sleeve 300 (to the left in FIG. 2).
  • the engaging projection 355 is located in the engaging hole 261 of the first engaging portion 260 when the sleeve 300 is connected to the main body 200.
  • the length, the shape and size of the cross section perpendicular to its axial direction, and the radial position of the sleeve 300 are designed.
  • a second end 360 of the sleeve 300 is the connection to the second hose 520 and is coaxially disposed within the second hose 520 as shown in FIG. Since the outer diameter of the second end 360 is larger than the inner diameter of the second hose 520, when the second end 360 is pressed into the second hose 520, the open end of the second hose 520 is expanded. Since the restoring force of the opening end accompanying this tightens the second end portion 360 in the inner peripheral direction, the second hose 520 is fixed to the second end portion 360, and the inner peripheral surface of the second hose 520 and the second end A gap between the outer peripheral surface of the portion 360 is sealed. [Hose connection work using a pipe joint]
  • the work of connecting the second hose 520 to the first hose 510 using the pipe joint 100 is performed, for example, by the following procedure.
  • the female thread 250 is integrated with the body 200 in the pipe joint 100, in order to fasten the male thread 330 to the female thread 250, it is necessary to rotate one of the body 200 and the sleeve 300 with respect to the other around a common axis.
  • the first hose 510 is already fixed to the main body 200 and the second hose 520 is already fixed to the sleeve 300, when the main body 200 and the sleeve 300 rotate relatively, the first hose 510 and the second hose 520 is twisted.
  • the first hose 510 or the second hose 520 is twisted in advance before fastening the male thread 330 to the female thread 250 .
  • the twist is set to be equal in angle and opposite in direction to the rotation between the threads required to tighten the internal threads 250 and the external threads 330 .
  • the rotation angle between the female thread 250 and the male thread 330 when one thread starts entering between the threads of the other is referred to as the "fastening start position". Furthermore, the rotation angle between the two threads when the length in the axial direction of the portion of the male thread 330 which is inserted into the inner peripheral side of the female thread 250 reaches a required value is referred to as the "tightening completion position".
  • the rotation angle from the fastening start position to the fastening completion position is the rotation angle between the female thread 250 and the male thread 330 necessary for fastening the two threads.
  • the pipe joint 100 is designed so that the angle of rotation between both threads required for fastening the female thread 250 and the male thread 330 is within the following range.
  • the range is the range of twist that an operator can apply with one hand to the first hose 510 connected to the main body 200 or the second hose 520 connected to the sleeve 300. Specifically, , for example 180 degrees or less, preferably 90 degrees or less.
  • This design can be realized, for example, by adjusting the number of threads or the pitch of the female thread 250 and the male thread 330 .
  • an operator can, for example, hold the body 200 before fastening the male thread 330 of the sleeve 300 to which the second hose 520 is connected to the female thread 250 of the body 200 to which the first hose 510 is connected. and the hand gripping sleeve 300 can apply the required twist to either hose 510 or 520 by simply twisting one against the other. [Seal between body and sleeve]
  • the annular groove 230 of the body 200 and the annular projection 320 of the sleeve 300 are designed such that the annular projection 320 can be press fit into the annular groove 230 when the sleeve 300 is connected to the body 200 as shown in FIG. there is
  • the inner diameter of the annular protrusion 320 is slightly smaller than the diameter of the inner surface of the inner peripheral side of the annular groove 230, or the inner surface of the outer peripheral side of the annular groove 230
  • the outer diameter of the annular projection 320 is slightly larger than the diameter of . Therefore, when the sleeve 300 is connected to the main body 200 as shown in FIG.
  • the outer peripheral surface of the annular projection 320 strongly presses against each other and is in close contact. As a result, the gap between the main body 200 and the sleeve 300 is sealed.
  • the force for pressing the annular protrusion 320 of the sleeve 300 into the annular groove 230 of the main body 200 is the axial force that the annular protrusion 320 receives by fastening the male thread 330 of the sleeve 300 to the female thread 250 of the main body 200 .
  • This axial force is less biased in the circumferential direction of the annular projection 320 than the axial force that the annular projection 320 receives when the main body 200 and the sleeve 300 are directly pressed against each other in the axial direction with bare hands.
  • the operator puts his or her finger on each engaging portion 260, 350 when relatively rotating the main body 200 and the sleeve 300 around the common axis. Since it can be hung, it is easy to apply circumferential force to the main body 200 and the sleeve 300 . Also, the tip of the first engaging portion 260 is farther from the axis of the main body 200 than other parts of the main body 200 , and the tip of the second engaging portion 350 is farther from the axis of the sleeve 300 than other parts of the sleeve 300 .
  • the operator can apply a larger torque than if the same force is applied to other portions of the main body 200 and the sleeve 300. It can act on the body 200 and the sleeve 300 .
  • the engagement protrusion 355 of the second engagement section 350 is further engaged with the engagement hole 261 of the first engagement section 260 as follows. Fits in with a snap-fit method.
  • the engaging projection 355 collides with the side surface 262 of the first engaging portion 260 immediately before the rotation angle between the two screws 250 and 330 reaches the fastening completion position. Accordingly, the thin plate portion 351 of the second engaging portion 350 bends toward the thick plate portion 352 , so that the engaging projection 355 climbs over the side surface 262 of the first engaging portion 260 .
  • the body 200 includes the female thread 250 and the sleeve 300 includes the male thread 330. Accordingly, the pipe fitting 100 does not require a union nut, unlike conventional pipe fittings.
  • the pipe fitting 100 at least one of first hose 510 connected to main body 200 and second hose 520 connected to sleeve 300 is twisted when fastening female thread 250 and male thread 330.
  • the rotation angle between the two screws 250, 330 required for fastening the two screws 250, 330 is set within the range of torsion that can be applied to either hose 510, 520 with one hand. Therefore, the required twist can be easily applied to the first hose 510 or the second hose 520 .
  • the pipe joint 100 can reduce manufacturing costs while maintaining high workability for connecting the hoses 510 and 520 .
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the pipe joint 110 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view along line IV-IV shown in FIG.
  • the pipe joint 110 differs from the pipe joint 100 according to Embodiment 1 in that the main body 200 is provided with a male thread and the sleeve 300 is provided with a female thread.
  • Other structures are the same as those of the pipe joint 100 according to the first embodiment.
  • elements having the same structure as those shown in FIGS. 1 and 2 are assigned the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • portions of the pipe joint 110 that differ in structure from the pipe joint 100 according to the first embodiment will be described, and the description of the first embodiment will be used for other portions.
  • the second end portion 220 of the main body 200 includes an inner cylindrical portion 221, an annular groove 230, and a first engaging portion 260, as well as a flange 270 and an external thread 280, as shown in FIG.
  • the flange 270 differs from the flange 240 according to Embodiment 1 in the following points.
  • the tip 271 in the axial direction of the main body 200 (horizontal direction in FIG. 4) is aligned with the opening 222 of the inner cylindrical portion 221 at the same position in the axial direction of the main body 200 .
  • a male thread 280 is provided on the outer peripheral surface of the flange 270 in the vicinity of the tip 271 thereof.
  • the male thread 280 is, for example, a double thread, and two threads 281 and 282 spirally extend along the outer peripheral surface of the flange 270 .
  • the first end portion 310 of the sleeve 300 includes an inner cylindrical portion 311, an annular protrusion 320, and a second engaging portion 350, as well as a flange 370 and an internal thread 380, as shown in FIG.
  • the flange 370 differs from the flange 340 according to Embodiment 1 in the following points.
  • a female thread 380 is provided on the inner peripheral surface of the flange 370 .
  • Internal threads 380 are connectable to external threads 280 of body 200 .
  • the female thread 380 is particularly a multi-threaded thread having the same number of threads as the male thread 280 , for example, a double-threaded thread.
  • the body 200 includes male threads 280 and the sleeve 300 includes female threads 380. Therefore, the pipe joint 110 does not require a union nut like the pipe joint 100 according to the first embodiment. Furthermore, in the pipe joint 110, as in the pipe joint 100 according to Embodiment 1, the rotational angle between the two threads 280, 380 necessary for fastening the male thread 280 and the female thread 380 is set to one hand with respect to either hose 510, 520. , the necessary twist can be easily applied to the first hose 510 or the second hose 520 . Thus, like the pipe joint 100 according to the first embodiment, the pipe joint 110 can reduce manufacturing costs while maintaining high workability for connecting the hoses 510 and 520 .
  • the entire annular projection 320 is arranged outside the range of the male thread 330 in its axial direction (horizontal direction in FIG. 2). Otherwise, the structure of not only the first end 310 of the sleeve 300 but also the second end 220 of the main body 200 would be complicated, and the outer diameter of both would be increased.
  • the distal end 321 of the annular projection 320 may be arranged within the range of the female thread 380 in the axial direction (horizontal direction in FIG. 4). In this case, in the main body 200 according to Embodiment 2, as shown in FIG.
  • the external thread 280 is arranged within the range of the annular groove 230 in the axial direction (horizontal direction in FIG. 4).
  • the structures of the second end 220 of the body 200 and the first end 310 of the sleeve 300 shown in FIG. 4 are comparable in complexity to those 220, 310 shown in FIG. Moreover, since the extent of the annular projection 320 overlaps the extent of the internal thread 380 in the axial direction of the sleeve 300, it is easy to make the first end 310 of the sleeve 300 axially thin.
  • the flange 340 surrounds the tip 321 of the annular projection 320, as shown in FIG. Surrounding 321. Since both flanges 340 and 370 function as a protective wall for the tip 321 of the annular projection 320, there is a risk that the tip 321 of the annular projection 320 will be deformed or damaged due to accidental contact with an external object such as the main body 200. is suppressed. Furthermore, since the threads 381 and 382 of the internal thread 380 protrude from the inner peripheral surface of the flange 370 according to the second embodiment, the space surrounding the annular projection 320 is narrower than that according to the first embodiment. Therefore, the function of the tip 321 of the annular protrusion 320 as a protective wall is higher in the flange 370 according to the second embodiment than in the flange 340 according to the first embodiment. [Modification]
  • the flanges 240, 270 of the main body 200 according to Embodiments 1 and 2 are both substantially cylindrical, and the first engaging portion 260 protrudes from a part in the circumferential direction.
  • Both the flanges 340 and 370 of the sleeve 300 according to Embodiments 1 and 2 are substantially cylindrical, and the second engaging portion 350 protrudes from a part in the circumferential direction.
  • the flanges are not limited to such shapes, and may be other non-axisymmetric shapes, such as polygonal cross-sectional profiles perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of the pipe joint 120 according to the modified example of Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view along line VI--VI shown in FIG.
  • the pipe joint 120 differs from the pipe joint 100 according to the first embodiment in the shape of the flange.
  • Other structures are the same as those of the pipe joint 100 according to the first embodiment.
  • elements having the same structure as those shown in FIGS. 1 and 2 are assigned the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • portions of the pipe joint 120 that differ in structure from the pipe joint 100 according to the first embodiment will be described, and the description of the first embodiment will be used for other portions.
  • a second end 220 of body 200 includes a flange 290 .
  • the flange 290 is a cylindrical portion that coaxially surrounds the annular groove 230 and has a substantially hexagonal outer circumference in cross section perpendicular to the axial direction. The distance between the two opposite sides of this hexagon is greater than the outer diameter of first end 210 .
  • a part of the inner peripheral surface of the flange 290 forms the inner surface of the annular groove 230 on the outer peripheral side. In the axial direction of the main body 200 (horizontal direction in FIG. 6), the flange 290 protrudes beyond the position of the opening 222 of the inner cylindrical portion 221 (to the right of the opening 222 in FIG. 6).
  • a female thread 250 is provided on the inner peripheral surface of the projecting portion. Female thread 250 is, for example, a double thread, and two thread grooves 253 and 254 extend spirally along the inner peripheral surface of flange 290 .
  • a first end 310 of sleeve 300 includes a flange 390 .
  • the flange 390 has an annular shape that widens in the outer peripheral direction from a portion 313 of the inner cylindrical portion 311 located on the opposite side (right side in FIG. 6) of the opening 312 in the axial direction of the sleeve 300 (left-right direction in FIG. 6).
  • the outer circumference of the section perpendicular to the axial direction is substantially hexagonal. The distance between two sides of this hexagon facing each other is greater than the outer diameter of the second end 360 .
  • FIG. 7 is a perspective view showing the appearance of a pipe joint 130 according to a modification of Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view along line IIX-IIX shown in FIG.
  • the pipe joint 130 differs from the pipe joint 110 according to the second embodiment in the shape of the flange. Other structures are the same as those of the pipe joint 110 according to the second embodiment.
  • elements having the same structure as those shown in FIGS. 3 and 4 are assigned the same reference numerals as those shown in FIGS.
  • portions of the pipe joint 130 that differ in structure from the pipe joint 110 according to the second embodiment will be described, and the description of the second embodiment will be used for other portions.
  • a second end 220 of body 200 includes a flange 295 .
  • the flange 295 has an annular shape that widens in the outer peripheral direction from a portion 223 of the inner cylindrical portion 221 located on the opposite side (left side in FIG. 8) of the opening 222 in the axial direction of the main body 200 (horizontal direction in FIG. 8).
  • the outer circumference of the section perpendicular to the axial direction is substantially hexagonal. The distance between the two opposite sides of this hexagon is greater than the outer diameter of first end 210 .
  • An outer cylindrical portion 296 protrudes from the flange 295 in the axial direction of the main body 200 (rightward in FIG. 8).
  • the outer cylinder portion 296 has a substantially annular cross section perpendicular to the axial direction of the main body 200 , and the tip 297 in the axial direction of the main body 200 is positioned between the opening 222 of the inner tubular portion 221 and the axial direction of the main body 200 . are aligned in the same position.
  • the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 296 forms the inner surface of the annular groove 230 on the outer peripheral side.
  • a male thread 280 is provided on the outer peripheral surface of the outer cylindrical portion 296 .
  • a first end 310 of sleeve 300 includes a flange 395 .
  • the flange 395 is a tubular portion that surrounds the inner tubular portion 311 and the annular protrusion 320, and has a substantially hexagonal outer periphery in a cross section perpendicular to the axial direction. The distance between two sides of this hexagon facing each other is greater than the outer diameter of the second end 360 .
  • the flange 395 protrudes beyond the position of the tip 321 of the annular protrusion 320 (to the left of the tip 321 in FIG. 8).
  • a female thread 380 is provided on the inner peripheral surface of the flange 390 and surrounds the annular protrusion 320 .
  • Both the pipe joint 120 according to the modification of the first embodiment and the pipe joint 130 according to the modification of the second embodiment have six corners 291, 391 on the outer surfaces of the flanges 290, 390, 295, 395.
  • an operator puts fingers on the corners 291, 391 of each of the flanges 290, 390, 295, 395 when relatively rotating the main body 200 and the sleeve 300 around a common axis. can be applied, it is easy to apply circumferential force to the main body 200 and the sleeve 300 .

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Abstract

管継手は、少なくとも一方はねじることが可能な第1配管と第2配管とを互いに接続するものであり、本体とスリーブとを備えている。本体は筒状の部材であり、軸方向の一端部に第1配管との接続部を含み、軸方向の他端部に環状溝と雌ねじとを含む。スリーブは軸方向の一端部に、本体の環状溝へ圧入可能な環状突起と、本体の雌ねじに締結可能な雄ねじとを含み、軸方向の他端部に第2配管との接続部を含む。本体の雌ねじとスリーブの雄ねじとの締結に必要な両ねじ間の回転角が、本体に接続された第1配管、またはスリーブに接続された第2配管に対し、片手で加えることが可能なねじれの範囲内に設定されている。

Description

管継手
 本発明は管継手に関し、特に、配管の接続にねじを利用するものに関する。
 半導体、医療品、薬品、または食品等の製造には、様々な薬液または超純水が利用される。これらの薬液等を扱う配管設備は、洗浄等のメンテナンスを比較的頻繁に受けなければならないので、その組み立てが容易であることが望ましい。同様なことは、自動車に搭載される、ガソリン、冷却水、または排ガス等を運ぶ配管設備についても当てはまる。したがって、これらの配管設備では、配管の接続を容易にする管継手が有用である。
 そのような管継手としては、たとえば特許文献1に開示されたものが知られている。この管継手は、筒状の本体、スリーブ、およびユニオンナットを含む。本体は、軸方向の一端部に配管との接続部を含み、軸方向の他端部に環状溝と雄ねじとを含む。スリーブは、軸方向の一端部に環状突起を含み、軸方向の他端部に別の配管との接続部を含む。ユニオンナットは、本体の雄ねじに締結可能な雌ねじを含む。ユニオンナットが、内側にスリーブを同軸に収容した状態で本体の雄ねじへねじ込まれると、ユニオンナットによってスリーブが本体に押し付けられるので、スリーブの環状突起が本体の環状溝へ圧入される。これにより、環状突起の表面が環状溝の表面に密着するので、スリーブと本体との間がシールされる。ユニオンナットを本体の雄ねじへねじ込む作業は、素手で直にスリーブを本体へ押し付ける作業よりも、環状突起を環状溝へ簡単に、かつ確実に圧入することができるので、この管継手による配管の接続は容易である。
特開2016-070387号公報
 特許文献1に開示された管継手ではユニオンナットが、本体とスリーブとのいずれからも独立した部品である。これにより、ユニオンナットを本体の雄ねじにねじ込む際、本体とスリーブとのいずれも回転させなくてもよいので、本体とスリーブとのいずれに接続された配管にもねじれを加える必要がない。したがって、ユニオンナットを本体の雄ねじにねじ込む作業が、配管のねじれにくさからは制限を受けない。しかし、その反面、ユニオンナットを本体とスリーブとのいずれとも別に作成しなければならないので、管継手の製造コストを削減することが困難である。
 本発明の目的は上記の課題を解決することであり、特に、配管の接続に関する作業性を高く維持したまま、製造コストを削減することが可能な管継手を提供することにある。
 本発明の1つの観点による管継手は、少なくとも一方はねじることが可能な第1配管と第2配管とを互いに接続するものであり、本体とスリーブとを備えている。本体は筒状の部材であり、軸方向の一端部に第1配管との接続部を含み、軸方向の他端部に環状溝と雌ねじとを含む。スリーブは軸方向の一端部に、本体の環状溝へ圧入可能な環状突起と、本体の雌ねじに締結可能な雄ねじとを含み、軸方向の他端部に第2配管との接続部を含む。本体の雌ねじとスリーブの雄ねじとの締結に必要な両ねじ間の回転角が、本体に接続された第1配管、またはスリーブに接続された第2配管に対し、片手で加えることが可能なねじれの範囲内に設定されている。
 この管継手では、本体の雌ねじとスリーブの雄ねじとの締結に必要な両ねじ間の回転角が180°以下であってもよい。本体が、外周面の周方向における一部から外周方向へ突き出している第1係合部を含み、スリーブが、外周面の周方向における一部から外周方向へ突き出している第2係合部を含み、本体の雌ねじとスリーブの雄ねじとの間の回転角が締結完了位置に到達すると、第1係合部が第2係合部とスナップフィット方式で結合してもよい。
 本発明の別の観点による管継手は、少なくとも一方はねじることが可能な第1配管と第2配管とを互いに接続するものであり、本体とスリーブとを備えている。本体は筒状の部材であり、軸方向の一端部に第1配管との接続部を含み、軸方向の他端部に環状溝と雄ねじとを含む。スリーブは軸方向の一端部に、本体の環状溝へ圧入可能な環状突起と、本体の雄ねじに締結可能な雌ねじとを含み、軸方向の他端部に第2配管との接続部を含む。本体の雄ねじとスリーブの雌ねじとの締結に必要な両ねじ間の回転角が、本体に接続された第1配管、またはスリーブに接続された第2配管に対し、片手で加えることが可能なねじれの範囲内に設定されている。
 この管継手では、本体の雄ねじとスリーブの雌ねじとの締結に必要な両ねじ間の回転角が180°以下であってもよい。本体が、外周面の周方向における一部から外周方向へ突き出している第1係合部を含み、スリーブが、外周面の周方向における一部から外周方向へ突き出している第2係合部を含み、本体の雄ねじとスリーブの雌ねじとの間の回転角が締結完了位置に到達すると、第1係合部が第2係合部とスナップフィット方式で結合してもよい。また、スリーブの軸方向において環状突起の先端が雌ねじの範囲内に位置してもよい。
 本発明による上記の管継手では、本体とスリーブとの一方が雄ねじを含み、他方が雌ねじを含む。これにより、この管継手は従来の管継手とは異なり、ユニオンナットを必要としない。一方、この管継手では、雄ねじと雌ねじとを締結する際、本体またはスリーブに接続された配管に対してねじれを加える必要がある。しかし、両ねじの締結に必要な両ねじ間の回転角が、いずれかの配管に対して片手で加えることが可能なねじれの範囲内に設定されているので、配管に対して必要なねじれを容易に加えることができる。こうして、この管継手は、配管の接続に関する作業性を高く維持したまま、製造コストを削減することが可能である。
 さらに、従来の管継手では、接続している配管を分離させる際、ユニオンナットを雄ねじから外した後にスリーブを引っ張ってスリーブの環状突起を本体の環状溝から引き抜く必要があるのに対し、本発明による上記の管継手では、雄ねじと雌ねじとの締結を解除する力で環状突起を環状溝から引き抜くことができる。しかも、その際、本体またはスリーブに接続された配管に対して加える必要があるねじれは、片手で加えることが可能な範囲内である。したがって、この管継手は従来の管継手よりも、配管の分離に関する作業性が高い。
 本体が第1係合部を含み、スリーブが第2係合部を含む場合、作業者は本体とスリーブとを共通の軸のまわりで相対的に回転させる際、それらの係合部に指を掛けることができるので、本体とスリーブとに対して周方向の力を加えやすい。また、第1係合部の先端は本体の他の部分よりも本体の軸からの距離が遠く、第2係合部の先端はスリーブの他の部分よりもスリーブの軸からの距離が遠い。したがって、作業者は各係合部の先端に対して周方向の力を加えることにより、同じ力を本体とスリーブとの他の部分に対して加える場合よりも大きなトルクを、本体とスリーブとに作用させることができる。さらに、雄ねじと雌ねじとの間の回転角が締結完了位置に到達すると、第1係合部が第2係合部とスナップフィット方式で結合する。したがって、作業者は、第1係合部が第2係合部と係合している状態を目で確認し、第1係合部が第2係合部と係合するときに生じる音を耳で確認することにより、雄ねじと雌ねじとの間の回転角が締結完了位置に到達したことを容易に確認できる。
 スリーブの一端部が雌ねじを含む場合、スリーブの軸方向において環状突起の先端が雌ねじの範囲内に位置してもよい。これにより、スリーブの一端部が雄ねじを含む場合よりも、その一端部と、それに接続される本体の他端部との両方を、軸方向において薄くすることが簡単である。このような薄型化は本体とスリーブとの材料の量を低減させるので、管継手の製造コストの削減に有利である。さらに、雌ねじが環状突起の先端を囲み、その保護壁としての役割も果たすので、環状突起の先端が本体等、外部の物体との不用意な接触によって変形し、または損傷する危険性が抑えられる。
本発明の実施形態1による管継手の外観を示す斜視図である。 図1が示す直線II-IIに沿った断面図である。 本発明の実施形態2による管継手の外観を示す斜視図である。 図3が示す直線IV-IVに沿った断面図である。 本発明の実施形態1の変形例による管継手の外観を示す斜視図である。 図5が示す直線VI-VIに沿った断面図である。 本発明の実施形態2の変形例による管継手の外観を示す斜視図である。 図7が示す直線IIX-IIXに沿った断面図である。
 以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
 《実施形態1》
 図1は、本発明の実施形態1による管継手100の外観を示す斜視図である。図2は、図1が示す直線II-IIに沿った断面図である。管継手100は、たとえば電気自動車(EV)のバッテリーパックの冷却ラインにおいて、図2が示すように、第1ホース510を第2ホース520へ接続する。これらのホース510、520は、たとえば高密度ポリエチレン(HDPE)等の樹脂から成り、冷却水(LLC)を通す配管として利用される。
 管継手100は本体200とスリーブ300とから成る。本体200とスリーブ300とはいずれも、ポリアミド(PA)またはガラス繊維強化ポリアミド(PA-GF)等の樹脂から成る筒状部材である。図2が示すように、本体200は第1ホース510に接続され、スリーブ300は第2ホース520に接続される。本体200の空洞201とスリーブ300の空洞301とは、軸方向に対して垂直な断面が円形であり、直径が共通である。図1、図2が示すように、本体200とスリーブ300とが互いに同軸に接続されると、それらの空洞201、301を通して第1ホース510の内部空間が第2ホース520の内部空間に連通する。すなわち、空洞201、301は、2本のホース510、520の間を繋ぐLLCの流路として機能する。
 [本体の構造]
 本体200の軸方向における一端部210(以下、「第1端部」という。)は第1ホース510との接続部であり、図2が示すように、第1ホース510の中に同軸に配置されている。第1端部210の外径は第1ホース510の内径よりも大きいので、第1端部210が第1ホース510の中へ圧入されると、第1ホース510の開口端が押し広げられる。これに伴うその開口端の復元力が第1端部210を内周方向へ締め付けるので、第1ホース510が第1端部210に固定され、第1ホース510の内周面と第1端部210の外周面との間がシールされる。
 本体200の軸方向における他端部220(以下、「第2端部」という。)はスリーブ300との接続部であり、図2が示すように、内筒部221、環状溝230、フランジ240、雌ねじ250、および第1係合部260を含む。
 内筒部221は、本体200の空洞201を仕切る円筒部分である。環状溝230は、内筒部221を同軸に囲む円環状の溝である。環状溝230の内周側の内面は内筒部221の外周面で形成されている。
 フランジ240は、環状溝230を同軸に囲む実質的に円筒状の部分であり、その外径が第1端部210の外径よりも大きい。フランジ240の内周面の一部は、環状溝230の外周側の内面を形成している。本体200の第1端部210と第2端部220との間の境界付近ではフランジ240が内筒部221に接続されて第2端部220と一体化し、環状溝230の底231を形成している。一方、内筒部221の開口部222の近傍では、フランジ240が本体200の軸方向(図2では右方)へ、内筒部221の開口部222の位置を越えて張り出している。その張り出した部分の内周面に雌ねじ250が設けられている。雌ねじ250はたとえば2条ねじであり、2条のねじ山251、252がフランジ240の内周面に沿って螺旋状に伸びている。
 第1係合部260は、フランジ240の外周面241の周方向における一部(図1、図2では上部)から外周方向(図1、図2では上方)へ突出した突起である。第1係合部260の表面のうち、本体200の軸方向における位置が内筒部221の開口部222に近い側(図2では右側)には、係合穴261が開けられている。
 [スリーブの構造]
 スリーブ300の軸方向における一端部310(以下、「第1端部」という。)は本体200との接続部であり、内筒部311、環状突起320、雄ねじ330、フランジ340、および第2係合部350を含む。
 内筒部311は、スリーブ300の空洞301を仕切る円筒部分である。環状突起320は、内筒部311の開口部312を同軸に囲む円環状の突起であり、開口部312の周囲からスリーブ300の軸方向(図2では左方)へ突出している。雄ねじ330は内筒部311の外周面に設けられており、本体200の雌ねじ250に締結可能である。特に雄ねじ330は、雌ねじ250と条数が等しい多条ねじ、たとえば2条ねじであり、2条のねじ山331、332が内筒部311の外周面に沿って螺旋状に伸びている。
 フランジ340は、内筒部311と環状突起320とを同軸に囲む実質的に円筒状の部分である。フランジ340の外径は、スリーブ300の軸方向における他端部360(以下、「第2端部」という。)の外径よりも大きい。スリーブ300の第1端部310と第2端部320との間の境界付近ではフランジ340が内筒部311に接続されて第1端部310と一体化している。一方、環状突起320の先端321の近傍では、フランジ340がスリーブ300の軸方向(図2では左方)へ、環状突起320の先端321の位置を越えて張り出している。
 第2係合部350は、フランジ340の外周面341の周方向における一部(図1、図2では上部)から外周方向(図1、図2では上方)へ突出した突起である。図1が示すように、本体200にスリーブ300が正しく接続されている状態では、本体200とスリーブ300との間で共通の周方向における第2係合部350の位置が、本体200の第1係合部260の位置と一致する。
 第2係合部350は薄板部351と厚板部352とを含む。薄板部351と厚板部352とはそれぞれ、スリーブ300の軸方向(図2では左右方向)に対して垂直な板状部分である。スリーブ300の軸方向における厚みは、薄板部351が厚板部352よりも小さい。スリーブ300の軸方向において、薄板部351はフランジ340の先端342とほぼ同じ場所に位置し、厚板部352は内筒部311とほぼ同じ範囲に位置する。薄板部351と厚板部352との間には隙間353が設けられている。薄板部351の板面のうち、図2が示すように本体200にスリーブ300が接続されている状態において本体200の第1係合部260に面する方354(図2では左側の板面)からは、係合突起355がスリーブ300の軸方向(図2では左方)へ突出している。係合突起355は、図2が示すように、本体200にスリーブ300が接続している状態では第1係合部260の係合穴261の中に位置するように、スリーブ300の軸方向における長さ、その軸方向に対して垂直な断面の形状と大きさ、およびスリーブ300の径方向における位置が設計されている。
 スリーブ300の第2端部360は第2ホース520との接続部であり、図2が示すように、第2ホース520の中に同軸に配置されている。第2端部360の外径は第2ホース520の内径よりも大きいので、第2端部360が第2ホース520の中へ圧入されると、第2ホース520の開口端が押し広げられる。これに伴うその開口端の復元力が第2端部360を内周方向へ締め付けるので、第2ホース520が第2端部360に固定されて、第2ホース520の内周面と第2端部360の外周面との間がシールされる。
 [管継手を用いたホースの接続作業]
 管継手100を用いて第1ホース510に第2ホース520を接続する作業は、たとえば、次の手順で行われる。まず、第1ホース510の開口端に本体200の第1端部210が圧入され、第2ホース520の開口端にスリーブ300の第2端部360が圧入される。次に、本体200の雌ねじ250にスリーブ300の雄ねじ330が締結される。
 管継手100では本体200に雌ねじ250が一体化されているので、雌ねじ250に雄ねじ330を締結するには、本体200とスリーブ300との一方を他方に対し、共通の軸のまわりに回転させる必要がある。すでに、本体200には第1ホース510が固定され、スリーブ300には第2ホース520が固定されているので、本体200とスリーブ300とが相対的に回転すると、第1ホース510と第2ホース520との少なくとも一方に対してねじれが加わる。好ましくは、雌ねじ250に雄ねじ330を締結する前に予め、第1ホース510または第2ホース520に対してねじれを加えておく。そのねじれは、雌ねじ250と雄ねじ330との締結に必要な両ねじ間の回転と、角度が等しく、方向が逆であるように設定される。これにより、雌ねじ250に雄ねじ330を締結し終えたときには、第1ホース510と第2ホース520とのいずれにもねじれが残らないようにすることができる。
 以下、雌ねじ250と雄ねじ330との一方のねじ山が他方のねじ山の間に進入し始めるときにおける両ねじ間の回転角を「締結開始位置」と呼ぶ。さらに、雄ねじ330のうち、雌ねじ250の内周側へ入り込んだ部分の軸方向における長さが必要な値に到達したときにおける両ねじ間の回転角を「締結完了位置」と呼ぶ。締結開始位置から締結完了位置までの回転角が、雌ねじ250と雄ねじ330との締結に必要な両ねじ間の回転角である。
 管継手100では特に、雌ねじ250と雄ねじ330との締結に必要な両ねじ間の回転角が次の範囲内に設計されている。その範囲は、作業者が片手で、本体200に接続された第1ホース510、またはスリーブ300に接続された第2ホース520に対して加えることが可能なねじれの範囲であり、具体的には、たとえば180度以下、好ましくは90度以下である。この設計は、たとえば雌ねじ250と雄ねじ330との条数またはピッチを調節することによって実現可能である。この設計により、作業者は、第1ホース510が接続された本体200の雌ねじ250に、第2ホース520が接続されたスリーブ300の雄ねじ330を締結する前に、たとえば、本体200を掴んだ手と、スリーブ300を掴んだ手との一方に対して他方をひねるだけで、いずれかのホース510または520に対して必要なねじれを加えることができる。
 [本体とスリーブとの間のシール]
 本体200の環状溝230とスリーブ300の環状突起320とは、図2が示すように本体200にスリーブ300が接続される際、環状溝230へ環状突起320が圧入可能であるように設計されている。特に、本体200とスリーブ300とが互いに分離されている状態では、環状溝230の内周側の内面の径よりも環状突起320の内径がわずかに小さく、または、環状溝230の外周側の内面の径よりも環状突起320の外径がわずかに大きい。したがって、図2が示すように本体200にスリーブ300が接続されると、環状溝230の内周側の内面と環状突起320の内周面とが、または、環状溝230の外周側の内面と環状突起320の外周面とが、互いに強く押し合って密着する。その結果、本体200とスリーブ300との隙間がシールされる。
 本体200の環状溝230へスリーブ300の環状突起320を圧入する力は、本体200の雌ねじ250にスリーブ300の雄ねじ330を締結することによって環状突起320が受ける軸力である。この軸力は、素手で直に本体200とスリーブ300とを互いに軸方向において押し付け合わせる場合に環状突起320が受ける軸方向の力よりも、環状突起320の周方向における偏りが小さい。さらに、環状溝230へ環状突起320を圧入する力を強化する目的においては、雌ねじ250に対する雄ねじ330の締付けトルクを高めることの方が、本体200とスリーブ300とを押し付け合わせる軸方向の力を直に強化することよりも容易である。
 [係合部の役割]
 本体200の雌ねじ250にスリーブ300の雄ねじ330を締結する作業では、作業者は本体200とスリーブ300とを共通の軸のまわりで相対的に回転させる際、各係合部260、350に指を掛けることができるので、本体200とスリーブ300とに対して周方向の力を加えやすい。また、第1係合部260の先端は本体200の他の部分よりも本体200の軸からの距離が遠く、第2係合部350の先端はスリーブ300の他の部分よりもスリーブ300の軸からの距離が遠い。したがって、作業者は各係合部260、350の先端に対して周方向の力を加えることにより、同じ力を本体200とスリーブ300との他の部分に対して加える場合よりも大きなトルクを、本体200とスリーブ300とに作用させることができる。
 本体200の雌ねじ250にスリーブ300の雄ねじ330が締結される際、雌ねじ250と雄ねじ330との間の回転角が変化するのに伴い、本体200とスリーブ300との間で共通の周方向において本体200の第1係合部260とスリーブ300の第2係合部350とが変位する。雌ねじ250と雄ねじ330との間の回転角が締結完了位置に到達すると、図1が示すように、周方向において第1係合部260と第2係合部350との位置が一致する。したがって、作業者は、第1係合部260と第2係合部350とが周方向において同じ位置にあることを見ることにより、雌ねじ250と雄ねじ330との締結が完了したことを目で確認することができる。
 雌ねじ250と雄ねじ330との間の回転角が締結完了位置に到達する際には更に、第1係合部260の係合穴261に第2係合部350の係合突起355が、次のようなスナップフィット方式で嵌まり込む。両ねじ250、330の間の回転角が締結完了位置に到達する直前、係合突起355が第1係合部260の側面262に衝突する。これに伴い、第2係合部350の薄板部351が厚板部352へ向かってしなるので、係合突起355が第1係合部260の側面262を乗り越える。両ねじ250、330が締結完了位置に到達すると、係合突起355が係合穴261に嵌まり込み、薄板部351のしなりが元へ戻る。このように薄板部351の弾性を利用して係合突起355を係合穴261に嵌め込むことにより、第2係合部350が第1係合部260に係合するので、スリーブ300が本体200に固定される。
 薄板部351のしなりが元へ戻るときには、薄板部351が第1係合部260の側面262を打ち付ける。その音は薄板部351と厚板部352との隙間353で反響する。この反響音を聞くことにより、作業者は、両ねじ250、330の間の回転角が締結完了位置に到達したことを耳で確認することができる。
 [実施形態1の利点]
 本発明の実施形態1による管継手100では、本体200が雌ねじ250を含み、スリーブ300が雄ねじ330を含む。これにより、管継手100は、従来の管継手とは異なり、ユニオンナットを必要としない。一方、管継手100では、雌ねじ250と雄ねじ330とを締結する際、本体200に接続された第1ホース510とスリーブ300に接続された第2ホース520との少なくともいずれかに対し、ねじれを加える必要がある。しかし、両ねじ250、330の締結に必要な両ねじ250、330の間の回転角が、いずれかのホース510、520に対して片手で加えることが可能なねじれの範囲内に設定されているので、第1ホース510または第2ホース520に対して必要なねじれを容易に加えることができる。こうして、管継手100は、ホース510、520の接続に関する作業性を高く維持したまま、製造コストを削減することが可能である。
 管継手100では本体200に雌ねじ250が一体化されているので、図2が示す状態の本体200からスリーブ300を取り外す場合、雌ねじ250と雄ねじ330との締結を解除することにより、同時に、環状溝230から環状突起320を引き抜くことができる。しかも、その際、第1ホース510または第2ホース520に対して加える必要があるねじれは、片手で加えることが可能な範囲内である。したがって、管継手100は、ホース510、520の分離に関する作業性が高い。
 《実施形態2》
 図3は、本発明の実施形態2による管継手110の外観を示す斜視図である。図4は、図3が示す直線IV-IVに沿った断面図である。管継手110は実施形態1による管継手100と比べ、雄ねじが本体200に設けられ、雌ねじがスリーブ300に設けられている点で異なる。その他の構造は実施形態1による管継手100の構造と同様である。図3、図4では、図1、図2が示す要素と構造が同様である要素に、図1、図2が示す符号と同じ符号が付されている。さらに、以下では、管継手110のうち、実施形態1による管継手100とは構造が異なる部分について説明し、その他の部分については実施形態1についての説明を援用する。
 本体200の第2端部220は、図4が示すように、内筒部221、環状溝230、および第1係合部260に加え、フランジ270と雄ねじ280とを含む。フランジ270は実施形態1によるフランジ240とは次の点で異なる。本体200の軸方向(図4では左右方向)における先端271が内筒部221の開口部222と、本体200の軸方向において同じ位置に揃っている。さらに、その先端271の近傍では、フランジ270の外周面に雄ねじ280が設けられている。雄ねじ280はたとえば2条ねじであり、2条のねじ山281、282がフランジ270の外周面に沿って螺旋状に伸びている。
 スリーブ300の第1端部310は、図4が示すように、内筒部311、環状突起320、および第2係合部350に加え、フランジ370と雌ねじ380とを含む。フランジ370は実施形態1によるフランジ340とは次の点で異なる。フランジ370の内周面に雌ねじ380が設けられている。雌ねじ380は本体200の雄ねじ280に締結可能である。雌ねじ380は特に雄ねじ280と条数が等しい多条ねじ、たとえば2条ねじであり、2条のねじ山381、382がフランジ370の内周面に沿って螺旋状に伸びている。
 管継手110では本体200が雄ねじ280を含み、スリーブ300が雌ねじ380を含む。したがって、管継手110は実施形態1による管継手100と同様、ユニオンナットを必要としない。さらに、管継手110では実施形態1による管継手100と同様、雄ねじ280と雌ねじ380との締結に必要な両ねじ280、380の間の回転角が、いずれかのホース510、520に対して片手で加えることが可能なねじれの範囲内に設定されているので、第1ホース510または第2ホース520に対して必要なねじれを容易に加えることができる。こうして、管継手110は実施形態1による管継手100と同様、ホース510、520の接続に関する作業性を高く維持したまま、製造コストを削減することが可能である。
 実施形態1によるスリーブ300では、図2が示すように、その軸方向(図2では左右方向)において環状突起320の全体が雄ねじ330の範囲外に配置されている。そうでなければ、スリーブ300の第1端部310だけでなく、本体200の第2端部220も構造が複雑化し、いずれの外径も増大するからである。これに対し、実施形態2によるスリーブ300では、図4が示すように、その軸方向(図4では左右方向)において環状突起320の先端321が雌ねじ380の範囲内に配置されてもよい。この場合、実施形態2による本体200では、図4が示すように、その軸方向(図4では左右方向)において環状溝230の範囲内に雄ねじ280が配置される。図4が示す本体200の第2端部220とスリーブ300の第1端部310との構造は、図2が示すそれら220、310の構造と複雑さが同程度である。さらに、スリーブ300の軸方向において環状突起320の範囲が雌ねじ380の範囲と重複するので、スリーブ300の第1端部310を軸方向において薄くすることが簡単である。同様に、本体200の軸方向において環状溝230の範囲が雄ねじ280の範囲と重複するので、スリーブ300の第1端部310を軸方向において薄くすることが簡単である。スリーブ300と本体200とのこのような薄型化はそれら300、200の材料の量を低減させるので、管継手110の製造コストの削減に有利である。
 実施形態1によるスリーブ300では、図2が示すように、フランジ340が環状突起320の先端321を囲み、実施形態2によるスリーブ300では、図4が示すように、フランジ370が環状突起320の先端321を囲んでいる。いずれのフランジ340、370も環状突起320の先端321の保護壁として機能するので、環状突起320の先端321が本体200等、外部の物体との不用意な接触によって変形し、または損傷する危険性が抑えられる。さらに、実施形態2によるフランジ370では内周面から雌ねじ380のねじ山381、382が突出しているので、環状突起320を囲む空間が実施形態1によるものよりも狭い。したがって、環状突起320の先端321の保護壁としての機能は、実施形態1によるフランジ340よりも実施形態2によるフランジ370の方が高い。
 [変形例]
 実施形態1、2による本体200のフランジ240、270はいずれも実質的に円筒状であり、周方向の一部から第1係合部260が突出している。実施形態1、2によるスリーブ300のフランジ340、370はいずれも実質的に円筒状であり、周方向の一部から第2係合部350が突出している。しかし、フランジはそれらのような形状には限られず、他の非軸対称的な形状、たとえば、軸方向に対して垂直な断面の輪郭が多角形状であってもよい。
 図5は、本発明の実施形態1の変形例による管継手120の外観を示す斜視図である。図6は、図5が示す直線VI-VIに沿った断面図である。管継手120は実施形態1による管継手100と比べ、フランジの形状が異なる。その他の構造は実施形態1による管継手100の構造と同様である。図5、図6では、図1、図2が示す要素と構造が同様である要素に、図1、図2が示す符号と同じ符号が付されている。さらに、以下では、管継手120のうち、実施形態1による管継手100とは構造が異なる部分について説明し、その他の部分については実施形態1についての説明を援用する。
 本体200の第2端部220はフランジ290を含む。フランジ290は、環状溝230を同軸に囲む筒状部分であり、その軸方向に対して垂直な断面の外周が実質的に六角形である。この六角形の互いに対向する2辺間の距離は、第1端部210の外径よりも大きい。フランジ290の内周面の一部は、環状溝230の外周側の内面を形成している。本体200の軸方向(図6では左右方向)では、フランジ290が内筒部221の開口部222の位置を越えて(図6ではその開口部222よりも右側へ)張り出している。その張り出した部分の内周面に雌ねじ250が設けられている。雌ねじ250はたとえば2条ねじであり、2条のねじ溝253、254がフランジ290の内周面に沿って螺旋状に伸びている。
 スリーブ300の第1端部310はフランジ390を含む。フランジ390は、内筒部311のうち、スリーブ300の軸方向(図6では左右方向)において開口部312とは反対側(図6では右側)に位置する部分313から外周方向へ広がっている環状部分であり、その軸方向に対して垂直な断面の外周が実質的に六角形である。この六角形の互いに対向する2辺間の距離は、第2端部360の外径よりも大きい。
 図7は、本発明の実施形態2の変形例による管継手130の外観を示す斜視図である。図8は、図7が示す直線IIX-IIXに沿った断面図である。管継手130は実施形態2による管継手110と比べ、フランジの形状が異なる。その他の構造は実施形態2による管継手110の構造と同様である。図7、図8では、図3、図4が示す要素と構造が同様である要素に、図3、図4が示す符号と同じ符号が付されている。さらに、以下では、管継手130のうち、実施形態2による管継手110とは構造が異なる部分について説明し、その他の部分については実施形態2についての説明を援用する。
 本体200の第2端部220はフランジ295を含む。フランジ295は、内筒部221のうち、本体200の軸方向(図8では左右方向)において開口部222とは反対側(図8では左側)に位置する部分223から外周方向へ広がっている環状部分であり、その軸方向に対して垂直な断面の外周が実質的に六角形である。この六角形の互いに対向する2辺間の距離は、第1端部210の外径よりも大きい。フランジ295からは外筒部296が本体200の軸方向(図8では右方)へ突出している。外筒部296は、本体200の軸方向に対して垂直な断面が実質的に円環状であり、本体200の軸方向における先端297が内筒部221の開口部222と、本体200の軸方向において同じ位置に揃っている。外筒部296の内周面は環状溝230の外周側の内面を形成している。一方、外筒部296の外周面には雄ねじ280が設けられている。
 スリーブ300の第1端部310はフランジ395を含む。フランジ395は、内筒部311と環状突起320とを囲む筒状部分であり、その軸方向に対して垂直な断面の外周が実質的に六角形である。この六角形の互いに対向する2辺間の距離は、第2端部360の外径よりも大きい。スリーブ300の軸方向(図8では左右方向)では、フランジ395が環状突起320の先端321の位置を越えて(図8ではその先端321よりも左側へ)張り出している。フランジ390の内周面には雌ねじ380が設けられており、環状突起320を囲んでいる。
 実施形態1の変形例による管継手120と実施形態2の変形例による管継手130とはいずれも、フランジ290、390、295、395の外面に6つの角291、391がある。本体200にスリーブ300を接続する作業では、作業者は本体200とスリーブ300とを共通の軸のまわりで相対的に回転させる際、各フランジ290、390、295、395の角291、391に指を掛けることができるので、本体200とスリーブ300とに対して周方向の力を加えやすい。さらに、本体200とスリーブ300との間の回転角が変化するのに伴い、それらに共通の周方向においてフランジ290、390、295、395の角291、391が変位する。雌ねじと雄ねじとの間の回転角が締結完了位置に到達すると、図5、図7が示すように、周方向においてフランジ290、390、295、395の角291、391の位置が一致する。したがって、作業者は、フランジ290、390、295、395の角291、391が周方向において同じ位置にあることを見ることにより、雌ねじと雄ねじとの締結が完了したことを目で確認することができる。

Claims (7)

  1.  少なくとも一方はねじることが可能な第1配管と第2配管とを互いに接続する管継手であって、
     筒状の部材であり、軸方向の一端部に前記第1配管との接続部を含み、軸方向の他端部に環状溝と雌ねじとを含む本体と、
     軸方向の一端部に、前記環状溝へ圧入可能な環状突起と、前記雌ねじに締結可能な雄ねじとを含み、軸方向の他端部に前記第2配管との接続部を含むスリーブと、
    を備え、
     前記雌ねじと前記雄ねじとの締結に必要な両ねじ間の回転角が、前記本体に接続された前記第1配管、または前記スリーブに接続された前記第2配管に対し、片手で加えることが可能なねじれの範囲内に設定されている
    ことを特徴とする管継手。
  2.  前記回転角が180°以下である、請求項1に記載の管継手。
  3.  前記本体が、外周面の周方向における一部から外周方向へ突き出している第1係合部を含み、
     前記スリーブが、外周面の周方向における一部から外周方向へ突き出している第2係合部を含み、
     前記雌ねじと前記雄ねじとの間の回転角が締結完了位置に到達すると、前記第1係合部が前記第2係合部とスナップフィット方式で結合する、
    請求項1に記載の管継手。
  4.  少なくとも一方はねじることが可能な第1配管と第2配管とを互いに接続する管継手であって、
     筒状の部材であり、軸方向の一端部に前記第1配管との接続部を含み、軸方向の他端部に環状溝と雄ねじとを含む本体と、
     軸方向の一端部に、前記環状溝へ圧入可能な環状突起と、前記雄ねじに締結可能な雌ねじとを含み、軸方向の他端部に前記第2配管との接続部を含むスリーブと、
    を備え、
     前記雄ねじと前記雌ねじとの締結に必要な両ねじ間の回転角が、前記本体に接続された前記第1配管、または前記スリーブに接続された前記第2配管に対し、片手で加えることが可能なねじれの範囲内に設定されている
    ことを特徴とする管継手。
  5.  前記回転角が180°以下である、請求項4に記載の管継手。
  6.  前記本体が、外周面の周方向における一部から外周方向へ突き出している第1係合部を含み、
     前記スリーブが、外周面の周方向における一部から外周方向へ突き出している第2係合部を含み、
     前記雄ねじと前記雌ねじとの間の回転角が締結完了位置に到達すると、前記第1係合部が前記第2係合部とスナップフィット方式で結合する、
    請求項4に記載の管継手。
  7.  前記スリーブの軸方向において前記環状突起の先端が前記雌ねじの範囲内に位置する、
    請求項4に記載の管継手。
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